硬叶兜兰的花期是3-5月。
硬叶兜兰的唇瓣深囊状，卵状椭圆形至近球形，长4.5-6.5厘米，宽4.5-5.5厘米，基部具短爪，囊口近圆形，整个边缘内折，囊底有白色长柔毛。
硬叶兜兰的退化雄蕊椭圆形，长1-1.5厘米，宽7-8毫米，先端急尖，两侧边缘尤其中部边缘近直立并多少内弯，使中央貌似具纵槽。
硬叶兜兰的叶片为基生，二列，4-5枚，长圆形或舌状，坚革质，长5-15厘米，宽1.5-2厘米，先端钝，上面有深浅绿色相间的网格斑，背面有密集的紫斑点并具龙骨状突起，基部收狭成叶柄状并对折而彼此套叠。